把物質加熱到通常發生相變的溫度以上而仍不出現相變的現象。例如，久經煮沸的液體，溶於其中的空氣全部跑掉後，因缺乏氣泡，即缺乏汽化核，可以加熱到沸點以上仍不沸騰（有時在1大氣壓下，水溫能上升到130℃左右，在極特殊的情況下，也可以升到200℃）。這樣的液體稱為過熱液體，它處於亞穩態。用於核子物理實驗的氣泡室，就是利用過熱液體的不穩定性來產生氣泡，以顯示粒子的徑跡。
在過熱液體中某些地方，由於漲落，分子具有足夠的能量可以彼此推斥斥，而形成極小的氣泡。這種氣泡的線度隻等於液體分子間距離的幾倍。這種細微氣泡內的飽和蒸氣壓是十分微小的，即使當液溫達到沸點，泡內的飽和蒸氣壓也不可能大於泡外的壓強，因而氣泡不可能脹大。
當過熱液體繼續被加熱而使溫度大大高於沸點時，極小氣泡的飽和蒸氣壓就能超過泡外的壓強。這時氣泡脹大，泡內的飽和蒸氣壓也同時迅速增大，使氣泡膨脹得非常之快，甚至將容器炸破，這種現象稱為崩沸。另外，在缺乏汽化核的過熱液體中，如果人為地引入汽化核（例如在過熱的水中加入含有空氣泡的新鮮水）也能引起崩沸。在生產上，崩沸有很大的危害性。為瞭避免崩沸，如鍋爐中的水在加熱前，要加進一些溶有空氣的新水，或放進一些附有空氣的細玻璃管的碎片和無釉的陶瓷塊等。
過熱現象也能發生在不同固相的相互轉變中。例如，鋼材在鍛造和熱處理加熱時，如果溫度超過正常的相變溫度，就可能出現過熱，並反映到鋼的金相組織上，對鋼的機械性能有不良影響，是鋼材產生裂紋及其他缺陷的重要原因。為此，熱處理時必須嚴格控制加熱溫度和保溫時間。若鋼已產生過熱（如鋼材在鍛造、鑄造、熱軋、焊接之後），可通過完全退火或正火時的相變重結晶，消除過熱組織缺陷。